JPWO2020045625A1 - イムノクロマトグラフキットおよび結核菌の検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質と、
リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体と、
銀を含む化合物と、
銀イオンを還元し得る還元剤とを含み、
上記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体である、
結核菌の検出のためのイムノクロマトグラフキット。
[2]上記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、リポアラビノマンナンの5−デオキシ−5−メチルチオ−キシロフラノース構造を認識するモノクローナル抗体である、[1]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[3]上記の第一の抗体および第二の抗体がともに、モノクローナル抗体である、[1]または[2]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[4]標識物質が、金属粒子である、[1]から[3]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[5]標識物質が、金、銀、白金、またはそれらの化合物である、[1]から[4]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[6]標識物質の平均粒子径が1nm〜500nmである、[1]から[5]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[7]銀を含む化合物が硝酸銀である、[1]から[6]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[8]銀イオンを還元し得る還元剤が、Fe2+である、[1]から[7]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[9]多孔性担体がニトロセルロース担体である、[1]から[8]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[10]銀イオンを還元し得る還元剤を検出するための発色試薬を有する、[1]から[9]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[11]上記発色試薬が、イオンに反応して発色する化合物である、[10]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[12]上記発色試薬が、Fe2+イオンと反応して発色する化合物である、[10]または[11]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[13]上記発色試薬が、フェナントロリン骨格を有する化合物である、[10]から[12]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[14]上記発色試薬が、H+イオンと反応して発色する化合物である、[10]または[11]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[15]上記発色試薬が、多孔性担体に担持されている、[10]から[14]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[16]上記発色試薬が、被検試料を含む水溶液または銀イオンを還元し得る還元剤を含む水溶液のいずれかを展開した際に、多孔性担体中を実質的に移動しない発色試薬である、[10]から[15]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[17]上記反応部位を有する多孔性担体と、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを内包するハウジングケースとを備える、[1]から[16]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[18]破断可能な部材を備えたポットをさらに含み、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とがそれぞれ上記ポットに封入されている、[1]から[17]の何れか一に記載のイムノクロマトグラフキット。
[19]上記ポットが、外力によって破断される、[18]に記載のイムノクロマトグラフキット。
[20]試料中のリポアラビノマンナンと、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質との複合体を、リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体上に展開する工程と、
上記反応部位において、上記複合体を捕捉する工程と、
上記反応部位において捕捉された上記複合体の標識物質を、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを用いて増幅する工程とを含み、
上記第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体である、
結核菌の検出方法。
[21]上記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、リポアラビノマンナンの5−デオキシ−5−メチルチオ−キシロフラノース構造を認識するモノクローナル抗体である、[20]に記載の結核菌の検出方法。
[22]検出時に1μm以上20μm以下の平均粒径を有する標識物質を検出する、[20]または[21]に記載の結核菌の検出方法。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を意味する。
リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質と、
リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体と、
銀を含む化合物と、
銀イオンを還元し得る還元剤とを含むキットであって、第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体であるキットである。
試料中のリポアラビノマンナンと、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質との複合体を、リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体上に展開する工程と、
反応部位において、複合体を捕捉する工程と、
反応部位において捕捉された上記複合体の標識物質を、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを用いて増幅する工程とを含む方法であって、
第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体である、方法である。
第一の抗体がモノクローナル抗体であり、第二の抗体がポリクローナル抗体である場合;
第一の抗体がポリクローナル抗体であり、第二の抗体がモノクローナル抗体である場合;並びに
第一の抗体がモノクローナル抗体であり、第二の抗体がモノクローナル抗体である場合を挙げることができる。上記の中でも、第一の抗体がモノクローナル抗体であり、第二の抗体がモノクローナル抗体である場合が好ましい。
軽鎖CDR1: RSIRSA (配列番号1)
軽鎖CDR2: GAS (配列番号2)
軽鎖CDR3:QQYDFWYTF (配列番号3)
重鎖CDR1:GFNFEDFG (配列番号4)
重鎖CDR2:ISWNGANI (配列番号5)
重鎖CDR3:IDWYRDDYYKMDV (配列番号6)
重鎖のアミノ酸配列(配列番号8)
軽鎖の塩基配列(kappa)(配列番号9)
軽鎖のアミノ酸配列(kappa)(配列番号10)
(a)配列番号11で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1
(b)配列番号12で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2
(c)配列番号13で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3
(d)配列番号14で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1
(e)配列番号15で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2
(f)配列番号16で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3
一般には、イムノクロマトグラフ(以下、クロマトグラフとも言う)方法とは以下のような手法で被検物質を簡便・迅速・特異的に判定および測定する手法である。すなわち、被検物質と結合可能な固定化試薬(具体的には抗体)を有する検出部位の少なくとも1つを有する標識物質捕捉領域を有することが可能な抗体固定化メンブレン(多孔性担体)を固定相として用いる。この多孔性担体上で、被検物質に対する第一の抗体によって修飾された標識物質を含む液を移動層としてクロマトグラフ的に移動させると共に、被検物質と標識物質とが特異的に結合しながら、検出部位を有する標識物質捕捉領域まで到達する。標識物質捕捉領域の検出部位において、被検物質と標識物質の複合体が、固定化された第二の抗体に特異的に結合することにより、被検試料中に被検物質が存在する場合にのみ、第二の抗体に標識物質が濃縮されることを利用し、それらを目視または適当な機器を用いて被検試料中に被検物質が存在することを定性的および定量的に分析する手法である。
本発明のクロマトグラフ方法およびキットを用いて分析することのできる被検試料としては、被検物質を含む可能性のある試料である限り、特に限定されるものではなく、例えば、生物学的試料、特には動物(特にヒト)の体液(例えば、血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻水、または喀痰)若しくは排泄物(例えば、糞便)、臓器、組織、粘膜や皮膚、それらを含むと考えられる擦過検体(スワブ)、うがい液、または動植物それ自体若しくはそれらの乾燥体を挙げることができる。本発明における被検物質は、リポアラビノマンナン、リポアラビノマンナンの部分構造、またはリポアラビノマンナンを含む結核菌群、抗酸菌群などである。
本発明のクロマトグラフ方法では、被検試料をそのままで、あるいは、被検試料を適当な方法で濃縮した形で、あるいは被検試料に適当な前処理用成分を添加した形で、あるいは、被検試料を適当な抽出用溶媒を用いて抽出して得られる抽出液の形で、更には、抽出液を適当な希釈剤で希釈して得られる希釈液の形、若しくは抽出液を適当な方法で濃縮した形で、用いることができる。本発明で用いられる抽出用溶媒としては、通常の免疫学的分析法で用いられる溶媒(例えば、水、生理食塩液、または緩衝液等)、あるいは、かかる溶媒で希釈することにより直接抗原抗体反応を実施することができる水混和性有機溶媒を用いることもできる。
本発明のクロマトグラフキットにおいては、クロマトグラフ用ストリップを組み込み使用することができる。使用することのできるクロマトグラフ用ストリップとしては、通常のクロマトグラフ法に用いることができるクロマトグラフ用ストリップである限り、特に限定されるものではない。
本発明で用いる標識物質としては、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体を標識するのに用いる標識として、金属を含む標識物質を用いることが好ましい。標識物質は、金属粒子であることがさらに好ましい。本発明で用いることができる金属の種類としては、好ましくは、金、銀、白金の貴金属や、鉄、鉛、銅、カドミウム、ビスマス、アンチモン、錫、または水銀を用いることができ、それらの化合物を用いることができる。更に好ましくは金、銀、白金の貴金属を用いることができる。本発明において使用できる金属を含む標識物質の好ましい形態としては、金属コロイド標識または金属硫化物標識を用いることができる。本発明においては、金属コロイド標識としては、好ましくは、白金コロイド、金コロイド、銀コロイド、鉄コロイド、または水酸化アルミニウムコロイドなどを用いることができ、金属硫化物標識としては、好ましくは、鉄、銀、鉛、銅、カドミウム、ビスマス、アンチモン、錫、または水銀の各硫化物を用いることができる。本発明においては更に好ましくは、白金コロイド、金コロイド、銀コロイド、最も好ましくは金コロイドを用いることができる。金属コロイド標識として金コロイド粒子を用いる場合には、市販のものを用いてもよい。あるいは、常法、例えば塩化金酸をクエン酸ナトリウムで還元する方法(Nature Physical Science,241(1973)20等)により金コロイド粒子を調製することができる。
本発明では、標識物質は、第一の抗体で修飾されている。 本発明のクロマトグラフキットは、リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を標識物質捕捉領域に有している。
本発明で用いることができる多孔性担体としては、特に、ニトロセルロース担体(ニトロセルロース膜など)、セルロース膜、アセチルセルロース膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、ナイロン膜、ガラス繊維、不織布、布、または糸等が好ましい。
本発明においては、標識物質保持領域を有する標識物質保持パッド、好ましくは金コロイド保持パッドをクロマトグラフキットに組み込んで使用する態様が好ましい。標識物質保持パッドの素材としては、例えば、セルロース濾紙、グラスファイバー、および不織布等を好ましく使用することができ、前述のように調製した標識物質を一定量含浸し、乾燥させて標識物質保持領域とすることができる。
本発明のクロマトグラフキットは更に、試料添加パッドを組み込み使用することが好ましい。試料添加パッドは、添加された被検物質を含む試料を受け入れるだけでなく、試料中の不溶物粒子等を濾過する機能をも兼ねる態様が好ましい。試料添加パッドの材質としては、セルロース濾紙、ガラス繊維、ポリウレタン、ポリアセテート、酢酸セルロース、ナイロン、および綿布等の均一な特性を有するものが挙げられる。また、分析の際、試料中の被検物質が試料添加パッドの材質に非特異的に吸着し、分析の精度を低下させることを防止するため、試料添加部を構成する材質は、予め非特異的吸着防止処理して用いることもできる。本発明においては、試料添加パッドは、標識物質保持領域を有する標識物質保持パッドを兼ねていてもよい。
本発明においては、吸水パッドをクロマトグラフキットに好ましく組み込んで用いることができる。吸水パッドは、添加された試料がクロマト移動により物理的に吸収されると共に、クロマトグラフ担体の検出部に不溶化されない未反応標識物質等を吸収除去する部位であり、セルロ−ス濾紙、不織布、布、セルロースアセテート等吸水性材料が用いられる。添加された試料のクロマト先端部が吸水パッドに届いてからのクロマトの速度は、吸水パッドの材質、大きさなどにより異なるので、その選定により被検物質の測定に合った速度を設定することができる。
本発明で用いるクロマトグラフキットにおいては、発色試薬は、多孔性担体に担持されていることが好ましい。
被検試料を含む水溶液または第1の増幅試薬を含む水溶液のいずれかを展開した際に、発色試薬が不溶性担体を実質的に移動する場合には、発色試薬を吸水パッドに含有させて使用することが好ましい。
標識物質捕捉領域に第1の増幅試薬が到達したことをより小さいタイムラグで表示することを可能とするため、本発明においては発色試薬を不溶性担体に担持させる態様がより好ましい。
以下、本発明のクロマトグラフ方法について、その具体的な実施態様であるサンドイッチ法について説明する。
サンドイッチ法では、特に限定されるものではないが、例えば、以下の手順により被検物質の分析を実施することができる。まず、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体およびリポアラビノマンナンに対する第二の抗体を予め調製しておく。また、第一の抗体で、予め標識物質を修飾しておく。第二の抗体を、適当なクロマトグラフ担体(多孔性担体)(例えば、ニトロセルロ−ス膜、ガラス繊維膜、ナイロン膜、またはセルロ−ス膜等)上に固定して標識物質捕捉領域とし、リポアラビノマンナンを含む可能性のある被検試料(またはその抽出液)と接触させると、その被検試料中にリポアラビノマンナンが存在する場合には、第二の抗体との結合(例えば、第二の抗体との抗原抗体反応)が起こる。被検物質と第二の抗体との結合と同時または結合後に、更に第一の抗体で修飾した標識物質を過剰量接触させると、被検試料中にリポアラビノマンナンが存在する場合には、固定化された第二の抗体とリポアラビノマンナンと第一の抗体で修飾した標識物質とからなる複合体が形成される。
増幅試薬は、標識物質や被検物質の作用により、触媒的に反応することで、着色した化合物や発光などを生じ、シグナルの増幅を起こすことができる試薬であり、試薬を含有する溶液の状態、即ち増幅液として使用することができる。例えば、金属標識上で、物理現像により金属銀の析出を起こす銀イオン溶液や、ペルオキシダーゼ標識と過酸化水素の作用により色素となる、フェニレンジアミン化合物とナフトール化合物の溶液などが挙げられる。
以下、第1の増幅液に含まれる銀イオンを還元し得る還元剤と第2の増幅液に含まれる銀を含む化合物等について説明する。
銀を含む化合物としては、銀イオン含有化合物、例えば、有機銀塩、無機銀塩、もしくは銀錯体を用いることができる。好ましくは、水などの溶媒に対して溶解度の高い銀イオン含有化合物であり、硝酸銀、酢酸銀、乳酸銀、酪酸銀、チオ硫酸銀などが挙げられる。特に好ましくは硝酸銀である。銀錯体としては、水酸基やスルホン基など水溶性基を有する配位子に配位された銀錯体が好ましく、ヒドロキシチオエーテル銀等が挙げられる。
銀イオンを還元し得る還元剤は、銀イオンを銀に還元することができれば、無機・有機のいかなる材料、またはその混合物でも用いることができる。
無機還元剤としては、Fe2+、V2+、Ti3+、などの金属イオンで原子価の変化し得る還元性金属塩、還元性金属錯塩を好ましく挙げることができる。無機還元剤を用いる際には、酸化されたイオンを錯形成するか還元して、除去するか無害化する必要がある。例えば、Fe2+を還元剤として用いる系では、クエン酸やEDTAを用いて酸化物であるFe3+の錯体を形成し、無害化することができる。本系ではこのような無機還元剤を用いることが好ましく、より好ましくはFe2+の金属塩が好ましい。
増幅液のその他の助剤としては、緩衝剤、防腐剤、例えば酸化防止剤または有機安定剤、速度調節剤を含む場合がある。緩衝剤としては、例えば、酢酸、クエン酸、水酸化ナトリウムまたはこれらのどれかの塩、またはトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンを用いた緩衝剤、その他一般的化学実験に用いられる緩衝剤を用いることができる。これら緩衝剤を適宜用いて、その増幅溶液に最適なpHに調整することができる。また、カブリ防止剤としてアルキルアミンを添加剤として用いることができ、特に好ましくはドデシルアミンである。またこれら添加剤の溶解性向上のため、界面活性剤を用いることができ、特に好ましくはC9H19-C6H4-O-(CH2CH2O)50Hである。
2種の増幅試薬をクロマトキットに内蔵する方法としては、各増幅試薬を含む溶液を含むポットを、各増幅試薬を点着する部位の上部に配置する方法が挙げられる。還元剤溶液(第1の増幅液)を、還元剤溶液を送液するためのパッドの上部に置き、銀イオン溶液(第2の増幅液)を含むポットを銀イオン溶液充填孔のすぐ上部に設置することが好ましい。このように配置することにより、それぞれのポットを押すことで液が流れ、所定の部位に点着することができる。
本発明のイムノクロマトグラフキットにおいては、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質を予め多孔性担体上に具えているものでもよいし、あるいは、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質を多孔性担体とは別に具えているものでもよい。この場合、多孔性担体とは別に具えられた、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質を、被検試料と混合した後に多孔性担体上を展開するなどの方法で測定を行うことができる。
本発明のイムノクロマトグラフキットはさらに、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを含む。
本発明のイムノクロマトグラフキットは、破断可能な部材を備えたポットをさらに含み、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とがそれぞれ上記ポットに封入されていてもよい。この場合、上記ポットが、外力によって破断することができる。
図1および図2に示すように、本実施形態のイムノクロマトグラフキット100は、試料液を展開させる、被検物質の検査領域を有する不溶性担体2を含む検査用ストリップ1と、検査領域における検出信号を増幅するための、第1の増幅液41および第2の増幅液46がそれぞれ封入された、シート部材を備えた一面を有する第1のポット40および第2のポット45とがハウジングケース9に内包されてなる。ハウジングケース9は、検査用ストリップ1が配置される収容部21を備えた下部ケース20と、下部ケース20と周縁で接合された上部ケース10と、上部ケース10と下部ケース20との間に配置された中間部材30とを備えてなる。なお、本イムノクロマトグラフキット100を説明するに当たっては、上部ケース10側を上、下部ケース20側を下と定義する。
第2の増幅液46が封入された第2のポット45も同様に、例えば樹脂材料から構成された一面に開口を有する容器47に第2の増幅液46が充填され、その容器47の開口が破断可能なシート部材48により覆われ封止されている。
第1のポット40および第2のポット45における破断可能なシート部材43、48としては、アルミ箔やアルミラミシートなどのラミネートフィルムが好適に使用される。ここで、破断とは、破れた後に再生しない状態をいう。
検出時(増幅後)、テストライン部を切り出し、試料裏面をカーボンペーストで試料台に取り付けた後、断面を切り、カーボン蒸着し、走査型電子顕微鏡にて、形状と大きさを観察する。例えば、日立ハイテクノロジーズ製FE-STEM S−5500で、加速電圧10KVで反射電子による試料表面の観察を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)で行うことができる。その後、シグナル粒子を100粒子選び、粒子の投影面積の円相当直径を測定し、平均値を算出し、検出時の平均粒径とする。
検出時の標識物質の平均粒径は好ましくは1μm以上20μm以下であり、さらに好ましくは3μm以上20μm以下である。
(1−1)被検物質に結合可能な第1の物質が修飾された標識物質としての抗リポアラビノマンナン抗体修飾金コロイドの作製
直径50nmの金コロイドを含有する溶液(品番:EM.GC50、BBI社製)9mLに50mmol/LのKH2PO4バッファー(pH8.0)を1mL加えてpHの調整を行い、その後、20μg/mLの抗リポアラビノマンナンモノクローナル抗体(国際公開WO2017/139153(DETAILED DESCRIPTION D.Anti-LAM and Anti-PIM6/LAM Antibodies 1.A194-01) に記載のA-194-01の作製方法に従って作製した抗体A194-01)含有溶液1mLを加えて10分間攪拌した。その後、10分間静置した後に、1質量%のポリエチレングリコール(PEG(polyethylene glycol);重量平均分子量(Mw.):20000、品番:168−11285、富士フイルム和光純薬(株)社製)含有水溶液を550μL加えて10分間攪拌し、続いて10質量%牛血清アルブミン(BSA(Bovine serum albumin);FractionV、品番:A−7906、SIGMA社製)の水溶液を1.1mL加えて10分間攪拌した。この溶液を遠心分離装置(himacCF16RX、日立(株)社製)を用いて、8000×g、4℃の条件で30分間遠心分離した。容器の底に1mLを残して上澄み液を取り除き、超音波洗浄機により容器の底に残った1mL液中に含まれる金コロイドを再分散した。この後、20mLの金コロイド保存液(20mmol/L Tris−HCl(トリス塩酸)バッファー(pH8.2)、0.05%PEG(Mw.20000)、150mmol/L NaCl、1%BSA)に分散し、再び同じ遠心分離装置を用いて同様の条件で遠心分離を行い、上澄み液を取り除き、超音波分散後、金コロイド保存液に分散し、抗体修飾金コロイド(50nm)溶液を得た。
(1−1)で作製した抗リポアラビノマンナン抗体修飾金コロイドを、Tris−HClバッファー(pH8.2)の濃度が20mmol/L、PEG(Mw.20000)の濃度が0.05質量%、スクロースの濃度が5質量%、そして光路長10mmとしたときの金コロイドの520nmの光学濃度が0.1となるように水で希釈し、金コロイド塗布液とした。この塗布液を、5mm×300mmに切ったグラスファイバーパッド(GlassFiber Conjugate Pad、ミリポア社製)1枚あたり1mLずつ均一に塗布し、24時間減圧乾燥することで抗リポアラビノマンナン抗体修飾金コロイド保持パッドを得た。
検体調整用チューブ(トラストメディカル社)に、0.2重量%カゼイン(030−01505、富士フイルム和光純薬(株)社製)、2重量%Tween40(T2531、東京化成工業(株)社製)を含む800mmol/L Tricine緩衝液(pH8.5)(347−02844、富士フイルム和光純薬(株)社製)を調製し、50μL添加し、25℃10%Rh(相対湿度)以下の環境で3日間乾燥させた後、24時間減圧乾燥することで固体状態にした。使用時には検体200μLを用いるため、各物質の終濃度は、それぞれ、0.05重量%カゼイン、0.5重量%Tween40、200mmol/L Tricin緩衝液(pH8.5)となる。
多孔性担体として、60mm×300mmに切断したニトロセルロースメンブレン(プラスチックの裏打ちあり、HiFlow Plus HF135(キャピラリーフローレート=135秒/cm、ミリポア社製)を用い、このメンブレン上に以下のような方法により、検査領域、確認領域および増幅指標領域を形成してクロマトグラフ担体を作製した。
バック粘着シート(60mm×300mm(Adhesives Research社製))に、(1−4)で作製したクロマトグラフ担体を貼り付けた。次に、クロマトグラフ担体の短辺のうちの下流側から26mmの位置に幅3mmの両面テープ(日東電工)を固定した。その後、両面テープの下流端と8mm×300mmに切ったグラスファイバーパッド(GlassFiber Conjugate Pad、ミリポア社製)の下流端が重なるようにして金コロイド保持パッドをクロマトグラフ担体に固定した。送液用パッド(25mm×300mmに切ったグラスファイバーパッド(Glass Fiber Conjugate Pad、ミリポア社製))をクロマトグラフ担体の上流側に、送液用パッドとクロマトグラフ担体が7mm重なるように貼り付けた。こうして作製した部材を、300mmの長辺と垂直な方向に対して平行に、幅が5mmとなるようにギロチン式カッター(CM4000、ニップンテクノクラスタ社製)で切断し、60本の検査用ストリップ(但し、吸収パッドを含まない。)を作製した。
(1−6−1)第2のポットに封入する増幅液(還元剤溶液)の作製
水290gに、硝酸鉄(III)九水和物(富士フイルム和光純薬(株)社製、095−00995)を水に溶解して作製した1mol/Lの硝酸鉄水溶液23.6mL、クエン酸(富士フイルム和光純薬(株)社製、038−06925)13.1gを溶解させた。全て溶解したら、スターラーで攪拌しながら硝酸(10重量%)溶液を36mL加え、硫酸アンモニウム鉄(II)六水和物(富士フイルム和光純薬(株)社製、091−00855)を60.8g加えた。このように調製した溶液を第2のポットに封入する第2の増幅液である還元剤溶液とした。
水66gに、硝酸銀溶液8mL(10gの硝酸銀を含む)と1mol/Lの硝酸鉄水溶液24mLを加えた。さらに、この溶液と、硝酸(10重量%)5.9mL、ドデシルアミン(富士フイルム和光純薬(株)社製、123−00246)0.1g、界面活性剤C12H25−C6H4−O−(CH2CH2O)5OH 0.1gをあらかじめ47.6gの水に溶解した溶液を混合し、これを第1のポットに封入する第1の増幅液である銀イオン溶液とした。
12mm×10mmに切ったグラスファイバーパッド(ガラス濾紙、アドバンテック社製)を60枚準備し、吸収パッドとした。
図1〜図3に示すようなイムノクロマトグラフキット100を構成する下部ケース20、上部ケース10、中間部材30、および第1のポット40、第2のポット45を、ポリプロピレンを材料として射出成形によりそれぞれ作製した。上部ケースは住友化学(株)社製オレフィン系エラストマーであるタフセレン(登録商標)を50質量%含有するポリプロピレンを材料として射出成形により作製した。なお、上部ケース10は、2つの変形可能な部位(第1の凸状変形部と第2の凸状変形部と)を備え、この2つの変形部は上部ケース10と分離する部分はなく、すべての境界部で上部ケース10の一部として射出成形で作製した。
なお、実施例の上部ケースは、図1および図2に示す第1の凸状変形部12が2本の突起部を有し、第2の凸状変形部14が1本の突起部を有する構成とした。
下部ケース20、(1−5)で作製した検査用ストリップ1と(1−7)で作製した吸収パッド6を、図1〜図3に示すように固定した。次に、第1のポット40、第2のポット45に、それぞれ、(1−6−2)、(1−6−1)で作製した第1のポット40に封入する増幅液41、第2のポット45に封入する増幅液46を充填し、シート部材48としてのアルミ箔でポット45を、シート部材43としてのアルミ箔でポット40をそれぞれ封止し、図1〜図3に示すように、第2のポット45を、シート部材48を上にして下部ケース20に、第1のポット40を、シート部材43を下にして中間部材30に装着した。そして、上部ケース10と下部ケース20とを外周同士が接触するように嵌め合わせた状態で、上部ケースと下部ケースとの接触部を超音波溶着により接合させた。このとき、溶着部位は密閉状態で均一にすべての部位で溶着されていることを確認した。このようにしてイムノクロマトグラフキットを作製した。
比較例として、市販の被検物質としてリポアラビノマンナン抗原を検出するための結核菌抗原検出用イムノクロマトグラフキットとして、Alere Determine TB LAM Ag(Alere社)を用いた。
(2−1)検体の調液
健常人の尿検体(BioreclamationIVT社)をプールした尿検体に、結核菌より抽出されたリポアラビノマンナン(02249-61、ナカライテスク社)を添加し、各リポアラビノマンナン濃度の検体を調液した。
比較例の使用法に従い、検体60μLをキットに点着し、25分間反応させた。反応終了後、目視にて陽性または陰性を判定した。ライン状の確認領域を目視した際の着色度合いを、着色が濃い「+++」、着色がある「++」、薄い着色がある「+」、着色がない「−」として判別した。最も薄い濃度で判別できた濃度を最小検出感度とした。
検体調整試薬に、検体200μLを添加し、40分間反応させた。反応終了後、検体調整試薬のチューブから、検体40μLをキットに点着した。
検体の点着直後に、第2の凸状変形部14を押下することで、第2のポット45に封入した増幅液46を封止しているシート部材48であるアルミ箔を破り、第2のポット45の中に送液用パッド4を浸すことにより、毛細管現象を利用して第2の増幅液46を多孔性担体2に供給した。
銀増幅反応終了後、目視にて陽性または陰性を判定した。判定は、リポアラビノマンナン量に比例して増減する抗リポアラビノマンナンモノクローナル抗体塗布ライン呈色度合いを肉眼で判断し、ライン状の確認領域を目視した際の着色度合いを、着色が濃い「+++」、着色がある「++」、薄い着色がある「+」、着色がない「−」として判別した。最も薄い濃度で判別できた濃度を最小検出感度とした。
また、銀増幅反応終了後の標識粒子の平均粒径を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製FE-STEM S−5500)にて算出したところ、10μmであった。
評価1の結果を表2に示す。
(4−1)検体調液
以下の表3に示す、ヒト結核菌、結核菌群、非結核性抗酸菌群を、マイコブロス(極東製薬工業(株)社製)にて、濁度計 Vi−specII(極東製薬工業(株)社製)を用いて、530nmでの波長でのOD(Optical Density:光学濃度)を約0.2になる時点で培養を終了した。これを検体とした。
評価2の結果を表4に示す。
一方、複数のエピトープに結合可能なポリクローナル抗体に対して、単一のエピトープに結合するモノクローナル抗体を使用することで、抗原検出の感度が低下することによる診断感度の不足が懸念されたが、銀増幅反応を行うことによって、非結核性抗酸菌群に対する特異度の向上を維持しつつ、ポリクローナル抗体を使用した比較例2と同等の感度でリポアラビノマンナン(LAM)を検出できることが確認された。
即ち、本発明では、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質と、リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体とを含む、結核菌の検出のためのイムノクロマトグラフキットにおいて、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを含め、かつ第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方を、モノクローナル抗体とすることによって、結核菌を高感度かつ特異的に検出することができた。
2 多孔性担体
3 標識保持パッド(グラスファイバーパッド)
4 送液用パッド
6 吸収パッド
7 バック粘着シート
9 ハウジングケース
10 上部ケース
12 第1の凸状変形部
14 第2の凸状変形部
16 試料液滴下用開孔
18 観察窓
20 下部ケース
21 多孔性担体収容部
22 吸収パッド収容部
24 第2のポットの収容部
30 中間部材
32 第1のポットの収容部
34 破断部
35 流路形成部
36 流路形成部35の裏面
40 第1の増幅液用の第1のポット
41 第1の増幅液
42 容器
43 シート部材
45 第2の増幅液用の第2のポット
46 第2の増幅液
47 容器
48 シート部材
100 イムノクロマトグラフキット
L1 検査領域
L2 確認領域
L3 増幅指標領域
D 隙間(クリアランス)
Claims (22)
- リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質と、
リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体と、
銀を含む化合物と、
銀イオンを還元し得る還元剤とを含み、
前記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体である、
結核菌の検出のためのイムノクロマトグラフキット。 - 前記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、リポアラビノマンナンの5−デオキシ−5−メチルチオ−キシロフラノース構造を認識するモノクローナル抗体である、請求項1に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記の第一の抗体および第二の抗体がともに、モノクローナル抗体である、請求項1または2に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 標識物質が、金属粒子である、請求項1から3の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 標識物質が、金、銀、白金、またはそれらの化合物である、請求項1から4の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 標識物質の平均粒子径が1nm〜500nmである、請求項1から5の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 銀を含む化合物が硝酸銀である、請求項1から6の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 銀イオンを還元し得る還元剤が、Fe2+である、請求項1から7の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 多孔性担体がニトロセルロース担体である、請求項1から8の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 銀イオンを還元し得る還元剤を検出するための発色試薬を有する、請求項1から9の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、イオンに反応して発色する化合物である、請求項10に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、Fe2+イオンと反応して発色する化合物である、請求項10または11に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、フェナントロリン骨格を有する化合物である、請求項10から12の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、H+イオンと反応して発色する化合物である、請求項10または11に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、多孔性担体に担持されている、請求項10から14の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記発色試薬が、被検試料を含む水溶液または銀イオンを還元し得る還元剤を含む水溶液のいずれかを展開した際に、多孔性担体中を実質的に移動しない発色試薬である、請求項10から15の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記反応部位を有する多孔性担体と、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを内包するハウジングケースとを備える、請求項1から16の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 破断可能な部材を備えたポットをさらに含み、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とがそれぞれ前記ポットに封入されている、請求項1から17の何れか一項に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 前記ポットが、外力によって破断される、請求項18に記載のイムノクロマトグラフキット。
- 試料中のリポアラビノマンナンと、リポアラビノマンナンに対する第一の抗体で修飾した標識物質との複合体を、リポアラビノマンナンに対する第二の抗体を保持した反応部位を有する多孔性担体上に展開する工程と、
前記反応部位において、前記複合体を捕捉する工程と、
前記反応部位において捕捉された前記複合体の標識物質を、銀を含む化合物と、銀イオンを還元し得る還元剤とを用いて増幅する工程とを含み、
前記第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、モノクローナル抗体である、
結核菌の検出方法。 - 前記の第一の抗体および第二の抗体のうちの少なくとも一方が、リポアラビノマンナンの5−デオキシ−5−メチルチオ−キシロフラノース構造を認識するモノクローナル抗体である、請求項20に記載の結核菌の検出方法。
- 検出時に1μm以上20μm以下の平均粒径を有する標識物質を検出する、請求項20または21に記載の結核菌の検出方法。
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